Спосіб приготування сумішевого моторного біопалива на основі газового конденсату і біокомпонентів – біоетанолу, метилових ефірів жирних кислот, продуктів піролізу органічних відходів

1. Спосіб приготування сумішевого моторного біопалива на основі газового конденсату і біокомпонентів - біоетанолу, метилових ефірів жирних кислот, продуктів піролізу органічних відходів, що включає дозовану подачу мінерального палива і біокомпонентів у змішувач інжекційного типу і їх змішування, який відрізняється тим, що змішані компоненти піддають впливу енергії кавітаційного поля у потоці, що рухається. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як генератор кавітаційного поля використовують роторно-гідродинамічний кавітатор, виготовлений з серійних консольних насосів. U 2 (19) 1 3 складу біопалива протягом не менше шести місяців. Поставлена задача вирішується тим, що в способі приготування сумішевого моторного біопалива на основі газового конденсату і біокомпонентів - біоетанолу, метилових ефірів жирних кислот, продуктів піролізу органічних відходів, що включає дозовану подачу мінерального палива і біокомпонентів у змішувач інжекційного типу і їх змішування, згідно з корисною моделлю змішані компоненти піддають впливу енергії кавітаційного поля у потоці, що рухається. В інших конкретних формах виконання як генератор кавітаційного поля використовують роторно-гідродинамічний кавітатор, виготовлений з серійних консольних насосів. Як мінеральне паливо використовують фракцію бензинову стабільну або абсорбент дизельного палива, які є продуктами атмосферної ректифікації газового конденсату. Як біокомпоненти для додавання до фракції бензинової стабільної використовують біоетанол і фракцію з температурою кипіння переважно від 80°С до 160°С, отриману в процесі атмосферної ректифікації піролізної рідини, яка є продуктом піролізу відходів, що містять органічні сполуки, а для додавання до абсорбенту дизельного палива метилові ефіри жирних кислот і фракцію з температурою кипіння переважно від 160°С до 360°С, отриману в процесі атмосферної ректифікації піролізної рідини, яка є продуктом піролізу відходів, що містять органічні сполуки. Як відходи, що містять органічні сполуки, використовують відходи виробництва метилових ефірів жирних кислот з жирів тваринного або рослинного походження, або їх сумішей, або побутові відходи, або інші міські відходи. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Уведення додаткової операції, а саме: піддавання змішаних компонентів впливу енергії кавітаційного поля у потоці, що рухається, у сукупності з відомими ознаками корисної моделі, що заявляється, забезпечує збільшення інтенсифікації процесу змішування і отримання стійкої гомогенної суміші, що не розшаровується і залишається стабільною, за рахунок використання явища кавітації, яке забезпечує змішування компонентів на дисперсному рівні. В результаті отримане біопаливо зберігає однорідність складу протягом не менше шести місяців. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, Фіг. на якому зображена технологічна схема приготування сумішевого моторного біопалива. На схемі позначені: 1, 2, 3, 4 - ємності для біокомпонентів: біоетанолу С2Н5ОН, метилових ефірів жирних кислот, продуктів піролізу відходів, що містять органічні сполуки, 5, 6 - ємності для мінерального палива на основі газового конденсату: фракції бензинової стабільної і абсорбенту дизельного палива, 7 - змішувач інжекційного типу, 8 - роторно-гідродинамічний кавітатор, 9, 10 ємності для готового продукту, 11 - запірна арма 48948 4 тура, 12 - насос високого тиску, 13 - дросельні видаткові пристрої. Всі ємності і пристрої з'єднані між собою в технологічну схему за допомогою трубопроводів. Роторно-гідродинамічний кавітатор 8 виготовлений з серійних консольних насосів типу К20/30. У серійному насосі змінюють геометрію частини корпуса "равлик" і геометрію робочого колеса, змінюють електродвигун зі збільшенням числа оборотів з 1500 обертів у хвилину до 3000 (докладніше пристрій кавітатора описаний одним з наших співавторів Козаковим В.М. у патенті України №22997 U «Роторно-кавітаційний пристрій»). При цьому дещо зменшується продуктивність насоса, але з'являється значне кавітаційне поле, енергія якого впливає на потік рідини, що рухається через насос, тобто на компоненти моторного біопалива. Використовують мінеральне паливо, отримане у процесі атмосферної ректифікації газового конденсату (ТУ.У.23919929.011-2000). Це фракція бензинова стабільна з температурою кипіння 80160°С і абсорбент дизельного палива з температурою кипіння 160-370°С. Використовують метилові ефіри жирних кислот (СОУ 24.14-37-561:2007), отримані з жирів рослинного і тваринного походження за технологією, описаною наприклад у патенті України №39429 U. Як продукти піролізу відходів, що містять органічні сполуки, використовують фракції з температурами кипіння 80-160°С і 160-370°С, отримані в процесі атмосферної ректифікації піролізної рідини, яка є продуктом піролізу відходів, що містять органічні сполуки. Як відходи, що містять органічні сполуки, використовують відходи виробництва метилових ефірів жирних кислот з жирів тваринного або рослинного походження, або їх сумішей, або побутові відходи, або інші міські відходи. Наприклад, у результаті піролізу, описаного в патенті України №36551 U, шквари, яка залишається як відходи при виготовленні метилових ефірів жирних кислот із суміші жирів тваринного й рослинного походження, одержують піролізну рідину. У процесі атмосферної ректифікації піролізної рідини одержують дві фракції й кубовий залишок. Температура кипіння першої фракції перебуває в межах від 80°С до 160°С, другої фракції - від 160°С до 360°С. На підставі проведених Харківським науковим центром військової екології випробувань зроблений висновок, що фракції складаються в основному із граничних і неграничних вуглеводнів (протокол випробувань №64 від 10.04.2008). Отриману з відходів фракцію, киплячу в межах від 80°С до 160°С, використовують як високооктанову біодобавку до фракції бензинової стабільної для отримання біобензинів, а фракцію, киплячу при температурі від 160°С до 360°С, використовують як добавку органічного походження до абсорбенту дизельного палива для виробництва дизельного біопалива. Заявлений спосіб реалізують таким чином. За допомогою насоса 12 з ємностей 5 або 6 мінеральну фракцію (абсорбент дизельного палива або фракцію бензинову стабільну) під високим тиском подають у змішувач 7. 5 48948 Змішувач 7 конструктивно виготовлений так, що в ньому є область інжекції, утворена високошвидкісним потоком рідини (мінеральний компонент з ємності 5 або 6), створюваним насосом 12. Ємності 1, 2, 3, 4 з біокомпонентами моторного палива за допомогою трубопроводу ("гребінки") з'єднані з областю інжекції у змішувачі 7. За рахунок інжекції з ємностей 1, 2, 3, 4 біокомпонент моторних палив (біоетанол, метилові ефіри жирних кислот, біокомпонент-продукт піролізу органічних відходів) через технологічний трубопровід ("гребінку") потрапляє у змішувач 7, де перемішується в потоці, що рухається, з мінеральним компонентом. Кількість біокомпонентів регулюють за допомогою дросельних видаткових пристроїв 13. Зі змішувача 7 мінеральні компоненти і біокомпоненти моторних палив у необхідному співвідношенні ретельно перемішані в потоці, що рухається, подають в роторно-гідродинамічний кавітатор 8. У кавітаторі 8 усі компоненти попадають під вплив енергії кавітаційного поля. У кавітаторі 8 відбувається змішування на дисперсному рівні всіх компонентів. Після кавітатора 8 суміш усіх компонентів у вигляді однорідного по своїй структурі моторного біопалива, над 6 ходить у ємності 9 або 10 для відвантаження споживачеві. Однорідність моторного біопалива зберігається протягом більше трьох місяців. На одержані за запропонованим способом сумішеві моторні біопалива розроблені технічні умови Т.У. У24.6-2257414277-001:2008 "Бензини (палива моторні) альтернативні" і ТУ У 24.112257414277-022:2008 «Паливо біодизельне ДПБІО», що пройшли повну експертизу в державному підприємстві Український науково-дослідний Інститут нафтопереробної промисловості «МАСМА» і були погоджені. Приклад. Отриманий за запропонованим способом біобензин із вмістом фракції бензинової стабільної 69% і біоетанолу 31%, однорідність якого зберігається не менше шести місяців, був досліджений у Випробувальному центрі Українського науково-дослідного інституту нафтопереробної промисловості «МАСМА» на відповідність ДСТУ 4063-2001 (протокол випробувань №672-08 від 07.08.2008). Фізико-хімічні показники отриманого біобензину представлені у таблиці. Таблиця п/п Найменування показника 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Густина за температури 20°С, кг/м , у межах Фракційний склад: - температура початку перегонки, °С, не нижче - 10% переганяються за температури, °С, не вище - 50% переганяються за температури, °С, не вище - 90% переганяються за температури, °С, не вище - кінець кипіння, °С, не вище - залишок у колбі, %, не більше - залишок і втрати, %, не більше Тиск насичених парів бензину, кПа, не більше Кислотність, мг КОН на 100см3 бензину, не більше Концентрація фактичних смол, мг на 100см бензину, не більше – на місці виробництва Масова частка сірки, %, не більше Випробування на мідній пластинці Наявність водорозчинних кислот і лугів Наявність механічних домішок і води Фізико-хімічні показники Норма, згідно з ДСТУ Фактично одержані результати ви4063-2001 пробувань не нормується 733,7 35 40 70 57 115 97 180 144 205 1,5 4,0 66,7 192 1,2 3,5 48,3 1,0 0,62 3,0 0,05 витримує відсутність відсутність 0,4 0,009 витримує відсутність відсутність 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 48948 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601